Endostatin ist das natürlich erzeugte C-terminale Proteinfragment, das aus der proteolytischen Spaltung des COL18A1-Proteins resultiert. Im Allgemeinen zeigt es anti-angiogene Eigenschaften im Körper. Es wird auch als Anti-Krebs-Medikament untersucht.
Eine ausreichende Blutversorgung ist sowohl für normales Gewebe als auch für Tumore erforderlich, da sie Nahrung und Sauerstoff liefert und Kohlendioxid (CO2) und Zellabfälle entfernt. Angiogenese oder Blutgefäßbildung wird in Tumoren durch die Sekretion von Wachstumsfaktoren wie Fibroblasten-Wachstumsfaktoren (FGFs) und angiogenetischen Faktoren wie vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor (VEGF) ausgelöst. Die Freisetzung dieser Faktoren in die Tumorumgebung führt zum Wachstum von Kapillaren in Tumoren, wodurch Nährstoffe bereitgestellt werden, die das Überleben und Wachstum des Tumors ermöglichen. Daher haben Verbindungen, die zur Hemmung der Angiogenese wirken, das Potenzial, potente Inhibitoren des Tumorwachstums und der Metastasierung zu sein.
Die antiangiogenen Eigenschaften von Endostatin wurden erstmals 1997 vom Labor von Judah Folkman, MD, berichtet, der herausfand, dass diese Verbindung Tumore bei Mäusen schrumpfte, indem sie die Blutversorgung des Tumors blockierten. Klinische Studien, die Ende der 1990er Jahre begannen, berichteten, dass es das Tumorwachstum bei Menschen hemmte und ihre Lebensqualität erheblich verbesserte. Dies galt sogar für Patienten, bei denen andere Behandlungen versagt hatten.
Obwohl Endostatin das Tumorwachstum hemmte, konnte es die Mehrheit der Tumoren bei Patienten nicht verkleinern, und daher wurden die Ergebnisse dieser klinischen Studien als Enttäuschung angesehen. Diese Nachricht, gepaart mit der Tatsache, dass Endostatin teuer in der Herstellung war, führte zu einem Desinteresse an einer weiteren Produktion. Erst eine Neuformulierung des Wirkstoffs führte zu einer günstigeren Produktion – und diese Endostatin-Formulierung wurde 2005 in China zur Behandlung von Lungenkrebs zugelassen –, wuchs das Interesse wieder. Es wird als Krebsbehandlung in Kombination mit anderen Krebsmedikamenten untersucht.
Endostatin hat mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Krebsbehandlungen. Da es vom Körper natürlich produziert wird und nur die Zellen modifiziert, die die Blutgefäße auskleiden, gibt es nur wenige Berichte über Toxizität. Da Berichte darauf hinweisen, dass es auch nach mehreren Behandlungszyklen zu einer Tumorruhe führte, wird darüber hinaus angenommen, dass es keine Arzneimittelresistenz induziert, ein häufiges Problem bei anderen Krebsbehandlungen.
Angiostatin und die Thrombospondine sind andere natürlich vorkommende Verbindungen, die auch als antiangiogene Medikamente vielversprechend sind. Angiostatin ist ein proteolytisches Spaltprodukt des Blutgerinnungsfaktors Plasminogen. Die Thrombospondine sind eine Familie sezernierter Proteine, die die Angiogenese über mehrere Mechanismen hemmen, von denen der am häufigsten untersuchte die Fähigkeit von Thrombospondinen ist, die zelluläre Antwort auf VEGF zu verringern. Sowohl Angiostatin als auch Thrombospondin zeigen die Fähigkeit, die Angiogenese bei der Tumorentwicklung zu hemmen, und können vielversprechende Medikamente zur Krebsbehandlung sein.
Endostatin wird auch zur Behandlung von zwei schwerwiegenden Augenerkrankungen untersucht: der diabetischen Retinopathie und der feuchten Form der Makuladegeneration. Beide Bedingungen entstehen durch die Bildung neuer Blutgefäße in Bereichen, in denen sie normalerweise nicht wachsen. Diese Blutgefäße sind oft schwach und undicht, was zu einer Flüssigkeitsansammlung und einer Verschlechterung des Sehvermögens führt. Ähnlich wie bei der Tumorangiogenese sind diese Veränderungen oft mit der zellulären Freisetzung von VEGF verbunden, und Endostatin wird daher als mögliche Behandlung für diese Erkrankungen in Betracht gezogen.